JP2014501034A - 無線電力供給ユニット、及び、光透過性カバーと照明システムとを有する配置 - Google Patents

Abstract

本発明は、交流信号により外部受信コネクタ３２０に無線電力を伝達するように構成された送信コネクタ１２０を有する無線電力供給ユニット１００を提供する。さらに、本発明は、かかる無線電力供給ユニット１００が適用される配置４００であって、光透過性カバー４１０と、光透過性カバー４１０を通じて照明システム光４２１を提供するように構成された照明システム４２０と、を有し、照明システム４２０が、（無線電力供給ユニット１００の）交流信号により無線電力を受信するように構成された受信コネクタ３２０を有する、配置４００を提供する。

Description

本発明は、無線電力供給ユニット、及び、光透過性カバーと照明システムとを有する配置に関する。

電子部品を具備するテキスタイルが当該技術分野で知られている。例えば、国際特許公開公報第２００９／０６６２２６号は、房を形成している糸を備える一次バッキング層と、二次バッキング層と、一次バッキング層と二次バッキング層との間に設けられた接着層と、ＬＥＤと、ＬＥＤのための導体配置とを有し、一次層、接着層、及び、二次層が、略同じ表面積を持ち、接着層及び一次バッキング層が、光透過性であり、ＬＥＤ、導体配置、及び、二次バッキング層が、ＬＥＤからの光が接着層に達することができるように配置された、カーペットについて説明している。

発光カーペット及び発光（被覆された）テキスタイルだけでなく、壁紙などの他のアプリケーションにおける問題は、取り付けが容易且つ頑丈な態様で、電力供給されたＬＥＤなどの光源をどのようにして備えるのかということである。

さらに、例えば、カーペット又はカーペットタイルの下や壁紙に適合するほど十分薄いが、なお頑丈なコネクタを発見することも課題である。被覆されたテキスタイルの場合では、ＬＥＤがテキスタイル内に埋め込まれることが問題となり得る。被覆されたテキスタイルは、保護的な性質を失うことがあるため、大抵の場合、ＬＥＤとの電気的な接続を形成するためにテキスタイルに穴を開けることは許可されていないか、望まれていない。

電気コネクタが一般的に十分薄くない理由は、電気的に接続されるべき電気部品間の頑丈な接続を形成するためにある程度の厚みが必要とされるためである。

はんだ接続などによる（難しい）接続の必要が特になく、所望の場所に容易に配置可能な電力供給ユニットを提供することが課題である。ユニット、デバイス、及び、これらの組み合わせに加わる応力を最小限にできる（オスメス型の）組み合わせが形成され得るような態様で、給電対象の電子デバイスとともに、配置可能な電力供給ユニットを提供することが望まれる。

このため、本発明の一態様は、好ましくは、上述した欠点の１又は複数を少なくとも部分的に取り除くことができる、代替的な電力供給ユニット、並びに、カバー層、照明システム、及び、電源の代替的な配置を提供することである。

ここで提案される解決法は、発光カーペット、発光被覆されたテキスタイル構造、又は、照明ユニットが光透過性カバーによって覆われた他の配置などの、ＬＥＤを有するような、カバー層の後ろの照明システムなどの電子デバイスに電力を伝達するための無線電力を用いることである。

第１の態様では、本発明は、交流信号生成ユニットを有する筐体と、交流信号生成ユニットと電気的に接続される、無線電力供給ユニットを電源に接続するための外部電力供給コネクタと、交流信号生成ユニットと電気的に接続され、交流信号により無線電力を外部受信コネクタに伝達する送信コネクタと、を有し、無線電力供給ユニットは、５ｍｍより小さい高さを持つ、無線電力供給ユニットを提供する。

当該態様では、本発明は、壁紙又はカーペットなどの透過性カバー（ここでは、「カバー」とも示される）の後ろに容易に配置可能、且つ、頑丈な電源を提供する。電力は、所望の位置で供給され得る。

さらに、ワイヤ又は電極などの貫通によりカバー層の完全性を損なう必要もない。

さらに、この解決法は、例えば、石膏又は壁紙を付与する間、あるいは、カーペット又はカーペットタイルを配置する間、所望の大きさに切断できる（cut-to-measure）解決法を促進でき、且つ、（例えば、はんだ付けによる）物理的な接続の必要性を回避できるため、設置において利点を有する。

さらに、無線電力供給ユニットは、無線電力供給ユニットの存在が（透過性カバーの下流の）観測者によってほぼ気付かれないほど薄くされ得る。特に、筐体などの無線電力供給ユニットは、５ｍｍよりも小さい高さ、２ｍｍよりも小さい高さ、又は、１ｍｍよりも小さい高さを持ち、この高さは、ともに用いられるカバー層に依存し得る。例えば、カーペットがカバー層として用いられる例の場合、（筐体などの）無線電力供給ユニットの最大の高さは、約０．５ｍｍなどの０．１ｍｍ〜１ｍｍの範囲となる。しかし、他の実施形態では、これでも有益であろう。無線電力供給ユニットがより大きな高さを持つ場合、特に、５ｍｍより大きな高さを持つ場合、無線電力供給ユニットの存在が観測者によって気付かれる可能性があるが、これは望ましくない。さらに、高さの違いは、特に、（例えば、カーペット（タイル）の下に配置された場合など）カバー層が加圧下にある場合、無線電力供給、照明システム、又は、カバー層にとって有害である。このため、特に、高さは、５ｍｍよりも小さく、より好ましくは１ｍｍよりも小さい。

従って、筐体は、好適に、小さく、平らで、且つ、薄い。「平ら」なる用語は、ここでは、長さ及び幅よりも小さい（平均の）高さを持つ物体を指す。このため、筐体が、ここで示された高さ制限の対象となるだけでなく、以下に見られるような、送信コネクタを含む、オプションの（可撓）分岐ユニットなどの他の部分も高さ制限の対象となる。

ここでは、「無線」なる用語は、受信コネクタを有するデバイスに無線電力供給ユニットからエネルギーを伝達することを指す。無線電力供給ユニット自体は、外部電源からの電力を受けるために、ワイヤ（下記参照）を介して外部電源に接続され得る。無線の態様は、デバイス間の導電性接触なしに、他のデバイスに無線電力供給ユニットから電気的エネルギーを伝達することを指す。従って、電力供給ユニットと他のデバイスとの間の物理的な接触は、特に、電気的絶縁層によって分離される。この電気的絶縁層は、電力供給ユニットの一部であってもよいし、他のデバイスの一部であってもよいし、空隙を含む外部の絶縁体などであってもよい。かかる無線電気的エネルギー伝達は、交流信号に全て基づく異なる原理により提供されてもよい。

上記目的を達成するため、無線電力供給ユニットは、外部電源から外部電力供給コネクタを介して受信した電力を適切な交流信号に変換するように構成された交流信号生成ユニットを有する。一般的に、かかる交流信号は、約１ｋＨｚ〜１ＭＨｚの範囲の周波数を持ち得る。交流信号は、他のデバイスの受信コネクタにも誘発される。当該受信コネクタは、送信コネクタからの上記交流信号により無線電力を受信するように構成される。ある実施形態では、送信コネクタは、誘導電力伝達又は共振誘導電力伝達、特に共振誘導電力伝達を介して交流信号を伝達するように構成される。さらに、他の実施形態では、送信コネクタは、容量結合電力伝達、又は、共振容量結合電力伝達、特に共振容量結合電力伝達を介して交流信号を伝達するように構成される。誘導結合又は容量結合は、当該技術分野における当業者によって容易に理解される態様により実施される。例えば、誘導電力伝達システムは、電力伝達効率を増大させるために磁束を導く、及び／又は、磁場をより良くシールドするための軟磁性材料を含んでいてもよい。特に好まれるのは、共振誘導電力伝達である。

外部電力供給コネクタは、電線であってもよいし、あるいは、プラグ又はソケットであってもよい。外部電力供給コネクタを介して、無線電力供給ユニットは、（メイン電源、又は、メイン電源に接続された変換器／アダプタを有する電子部品などの）（外部）電源に接続され得る。外部電源供給コネクタは、無線電力供給ユニットの一部であるが、外部電源は無線電力供給ユニットの一部ではない。従って、ある実施形態では、電源は、例えば、無線電力供給ユニットから少なくとも１ｍ離れている。

送信コネクタは、交流信号生成ユニットと電気的に接続されている。このため、送信コネクタは、（（外部）電源から電力を受ける）交流信号生成ユニットから電力を受信する。送信コネクタは、（交流信号生成ユニットから受信した）交流信号により無線電力を外部受信コネクタに伝達するように構成される。外部受信コネクタは、無線電力供給ユニットの一部ではない（ただ、（後述の）照明システムなどの外部装置の一部ではある）。ある実施形態において、送信コネクタは、コイルを有していてもよいが、他の実施形態では、受信コネクタに交流信号を容量結合伝達するための板を有していてもよい。

「送信コネクタ」なる用語は、当該コネクタが電気的エネルギー（「ソース」、「ソケット」、又は、「送信器」）を供給することを示すために適用されるのに対し、電気的エネルギーのみを受信する照明システムなどの受信電気デバイスに分類されるコネクタは、「受信器」（又は「プラグ」）と見なされ得る。受信コネクタと送信コネクタとの間に物理的な接触がない場合でさえ、照明システム又は他の電子デバイスは、給電され得る。

当該技術分野における当業者にとって明らかであるように、（無線電力供給ユニットの一部でない）受信コネクタは、それぞれ、適用される送信コネクタのタイプに依存した、コイル又は板を有していてもよい。

送信コネクタは、例えば、筐体上、筐体中、又は、筐体内などのように、筐体に組み込まれてもよい。しかしながら、送信コネクタは、例えば、接続アーム、ワイヤ、又は、フラップによって、筐体から離れていてもよい。上述したように、送信コネクタの当該リモート配置は、上記の高さ要件のためでもある。

このため、ある実施形態では、無線電力供給ユニットは、送信コネクタを有する分岐ユニットを更に有していてもよい。例えば、分岐ユニット内の電線を介して、送信コネクタは、交流信号生成ユニットと電気的に接続される状態となる。特定の実施形態では、分岐ユニットは、接着層を有する。例えば、分岐ユニットは、ステッカーを有していてもよい。ある実施形態では、送信コネクタは、ステッカー内に組み込まれる。例えば、ステッカーが、受信コネクタを有する装置に接着され、特に、受信コネクタの近く又は受信コネクタ自体に取り付けられるため、受信コネクタと送信コネクタとの間の接続が促進される。

当該技術分野における当業者にとって明らかであるように、送信コネクタ及び／又は受信コネクタ、好ましくは、両方のコネクタは、互いに電気的に絶縁されるように構成される。このため、特に、送信コネクタは、交流信号生成ユニットと電気的に接触された状態にあるが、例えば、プラスチック被覆により（又は、筐体により、送信コネクタが配置される場所に依存して）外部から保護される。同様に、受信コネクタは、１又は複数の電気機器と電気的に接触された状態にあろうが、好ましくは、プラスチック被覆により（又は、筐体により、受信コネクタが配置される場所に依存して）外部から保護される。

特に、送信コネクタと交流信号生成ユニットとの間では、可撓接続が使用され得る。これにより、カバー及び／又は無線電力供給ユニットの配置の自由度が増す。このため、ある実施形態では、送信コネクタは、交流信号生成ユニットと可撓接続された状態にある。例えば、フレキシブルな分岐ユニットが付与され得る。かかる分岐ユニットは、本質的には、送信コネクタ（もちろん、交流信号生成ユニットにも）に電気的に接続された電線であってもよい。分岐ユニットは、好ましくは１ｍｍよりも小さい高さを持ち、好ましくは０．５ｍｍよりも小さく、とりわけ０．２５ｍｍよりも小さく、また、０．０５ｍｍ〜１ｍｍの範囲にあり、例えば、０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲にある。

無線電力供給ユニットは、送信コネクタを介して電力を受信するように構成された照明システム又は他の電子デバイスを制御するための制御ユニットを更に有していてもよく、制御ユニットは、（無線遠隔制御などの）外部制御装置から制御信号を受信するように構成される。上記のように、（受信コネクタを有する）照明システムなどの電子デバイスは、無線電力供給ユニットの一部ではない。照明ユニットが制御されると仮定すると、制御ユニットは、例えば、色、色温度、輝度、スイッチオン又はスイッチオフされる照明ユニットの数などを含むグループから選択された１又は複数の特性を制御するように構成され得る。

上記のように、ある実施形態では、無線電力供給ユニットは、透過性カバーの下のデバイスに電気的エネルギーを供給するために使用され得る。特に、受信コネクタを有する上記デバイスは、照明システムであってもよい。受信コネクタは、オプションで、かかるデバイスの（フレキシブルな）分岐に含まれるなど、照明システムから離れていてもよい。

このため、他の態様では、本発明は、光透過性カバーと、光透過性カバーを通じて照明システム光を供給する照明システムとを有し、当該照明システムは、交流信号により無線電力を受信するように構成された受信コネクタを有する、配置を提供する。とりわけ、当該配置は、１つの光透過性カバーと、複数の照明システムとを有していてもよい。受信コネクタを有する照明システムは、ここで説明される無線電力供給に関しては、「プラグ」として見られ、送信コネクタを有する照明システムは、「ソケット」として見られる。

カバーは、テキスタイルのテキスタイル層又はカーペットのカーペット層などの大きな構造の一部であってもよいが、テキスタイル又はカーペット自体であってもよい。従って、ある実施形態では、カバーは、テキスタイル層を有する。他の実施形態では、上記配置は、テキスタイル製品を有し、上記照明システムは、当該テキスタイル製品内に組み込まれる。さらに、他の実施形態では、カバーは、カーペット層を有する。さらに、他の実施形態では、上記配置は、カーペット製品を有し、上記照明システムは、当該カーペット製品内に組み込まれる。

ここで、「カーペット製品」なる用語は、ある実施形態では、（房のある）カーペットを指すが、ある実施形態では、（房のある）ラグマットを指し、他の実施形態では、（房のある）ゴブラン織りを指す。「カーペット製品」なる用語は、（隣接する）（房のある）カーペットタイルの配置を実質的に有する、カーペットが敷かれた領域などの（房のある）カーペットタイルを含んでいてもよい。

ある実施形態では、照明システムは、カーペット（タイル）又は被覆されたテキスタイル内に組み込まれ、当該照明システムは、無線電力のための受信コネクタを有する。特に、かかる実施形態では、カーペット（タイル）又は被覆されたテキスタイルの完全性の維持が可能であるため、無線電力伝達が望まれる。

さらに、他の実施形態では、光透過性カバーは、特に、１又は複数の、ビニール製壁紙及びガラス繊維製壁紙の少なくともいずれかである壁紙を含むグループから選択された材料を有する。また、他の実施形態では、光透過性カバーは、特に、１又は複数の、石の石膏、スタッコの石膏、合成樹脂の石膏、粗面仕上げの石膏、石灰岩の石膏、及び、ベネチア石膏の少なくともいずれかである石膏を含むグループから選択される材料を有する。ある実施形態では、照明システムは、（照明システムの上部のカバーとともに）上記材料内に埋め込まれてもよい。さらに、他の実施形態では、光透過性カバーは、塩化ビニル（ＰＶＣ）床シート、塗装、及び、積層床材を含むグループから選択された材料を有する。

特に、光透過性カバーは、照明システムによって生成された光に対して、０．５％〜３０％、とりわけ１％〜２０％の範囲の光透過性を持つ。上記カバーは、見る人から照明システムを隠してもよいが、照明システム光がカバー材料（下記参照）を突き抜けられるようにする。照明システムは、１又は複数の照明ユニットと、例えば、電気的接続ケーブルなどとを有していてもよい。照明ユニットは、一般的に、複数の光源、特にＬＥＤを有する。

示された透過範囲は、一方では、例えば、特に最新式のＬＥＤ、好ましくは固体照明ＬＥＤ（solid state LED）を仮定して、典型的なオフィス照明条件下においても光効果が見えるほどのカバーを通じた十分な透過を提供し得るが、他方では、（床、壁、天井、テキスタイル）カバーの下の（例えば、光源などの）素子（又は、カバーの後ろの他の素子）が見えることを実質的に回避できる。光源（又は、電線、反射フォイル、パディングのような他の素子）がもはや隠されないため、例えば、壁、床、又は、天井、あるいは、カバーの後ろの他の素子が見えることは、特に望まれない。ここで提示される本質は、光源は、カバーのユーザにとって隠されて見えないが、生成された光は、ユーザにとって見えるという、「ハイドライト（hide light）」としても示される。

本発明の更なる利点は、カバーが、下にある照明システム及び／又は無線電力供給ユニットを保護できるということである。

透過性又は光透過性は、第１の強度で特定の波長の光を材料に与え、当該材料を通過後に測定された当該波長の光の強度を、材料に与えられた特定の波長の光の第１の強度と関連付けることによって決定され得る（『E-208 and E-406 of the CRC Handbook of Chemistry and Physics, 69th edition, 1088-1989』を参照）。

上記配置は、特に、上記無線電力供給ユニットを有していてもよい。無線電源の送信コネクタは、（使用中）、上記配置の（照明システム（又は、他の電子デバイス）の）受信コネクタに、電気的エネルギーを伝達する。当該態様では、照明システム、特に照明システムの受信コネクタ、及び、無線電源、特に無線電源の送信コネクタが、「プラグ−ソケット」として配置される。

特定の実施形態では、上記配置は、複数の無線電力供給ユニットを有する。さらに、他の特定の実施形態では、上記配置は、光透過性カバーと、複数の照明システムと、複数の無線電力供給ユニットとを有し、複数の無線電力供給ユニットは、それぞれ、複数の照明システムに無線電力を供給するように構成される。

特定の実施形態では、照明システム及び電力供給ユニットの使用中に、電力供給ユニットから照明システムに無線電力伝達を可能とするように配置された場合、照明システム及び無線電力供給ユニットの高さは、５ｍｍよりも小さく、例えば、１ｍｍより小さい。これは、照明システム及び無線電力供給ユニットが使用されるように配置された場合、即ち、照明ユニットが無線電源によって給電されて使用されている間、照明システム及び電力供給ユニットの高さは、どのような配置が選択された（互いに隣接する、重なり合う、一部が重なり合う、部分的に一体化されるなど）としても、５ｍｍよりも小さく、例えば、１ｍｍよりも小さいことを意味している。これは、特に、１ｍｍよりも小さい高さを有する場合、照明システム及び無線電力供給ユニットの存在の不可視性を促進可能としている。

特定の実施形態では、照明システム（又は、無線電力供給ユニットによって無線給電された他の電子デバイス）は、無線電力供給ユニットの少なくとも一部を受け入れるための凹部を持つ。例えば、照明システムは、無線電力供給ユニットが（部分的に）配置されるキャビティを持っていてもよい。かかる実施形態は、特に、照明ユニット及び無線電力供給ユニットが同じ高さを持つことを可能とする。これは、不可視性、頑丈性、及び、小型であることを付与し得る。例えば、等しい高さを有する、無線電力供給ユニット及び（照明システムなどの）電子デバイスを隣接配置した実施形態が、頑丈であり、且つ、見ため的に有利である。

（上記分岐ユニットとともに無線電力供給ユニットを使用する場合、）照明システム、又は、電子デバイスは、追加的に、又は、代替的に、分岐ユニットの少なくとも一部を受け入れるように構成された第２の凹部を持っていてもよい。また、これは、頑丈性及び小型であることを促進させることができる。両凹部は、照明システム（又は、他の電子デバイス）及び無線電力供給ユニットの組み合わせの高さを、定められた高さに維持するために使用され得る。

このため、特定の実施形態では、電子デバイス、特に照明システムは、５ｍｍよりも小さい高さ、特に２ｍｍよりも小さい高さ、例えば１ｍｍよりも小さい高さを持つ。例えば、照明ユニットの最大高さは、０．１ｍｍ〜１ｍｍの範囲にあり、例えば約０．５ｍｍである。

上記配置は、（服などの）テキスタイルであってもよいが、床、壁、又は、天井カバーを含んでいてもよい。このため、ある実施形態では、上記配置は、床、壁、及び、天井を含むグループから選択される支持体と、ここで規定されるような無線電力供給ユニットと、光透過性カバーとを持つ積層を有する。

上記配置は、ある実施形態では、複数の照明システムを有する。他の実施形態では、上記配置は、複数の無線電力供給ユニットを有する。

無線電力供給ユニットは、ある実施形態では、それぞれが交流信号生成ユニットと電気的に接続されている、複数の送信コネクタを有する。同様に、無線電力供給ユニットは、それぞれが少なくとも１つの送信コネクタを有する複数の分岐ユニットを有していてもよい。

本発明の原理は、他の部品に拡張されてもよい。例えば、他のタイプの電子部品が、（被覆された）テキスタイル又はカーペット又は他のカバーに埋め込まれてもよい。例えば、光センサ又は煙センサなどのセンサが、カバーの中に埋め込まれてもよい。他の電子部品の他の例は、ＲＦＩＤ検出器などの通信システムである。

照明システムは、好ましくは、ＬＥＤベースの照明システムであり、ひいては、光源は、好ましくは、ＬＥＤである。

ここで、「実質的に」なる用語は、当該分野における当業者によって理解されるであろう。「実質的に」なる用語は、「全体的に」、「完全に」、「全て」などを有する実施形態も含み得る。従って、実施形態では、形容詞の「実質的に」なる用語は取り除かれてもよい。必要に応じて、「実質的に」なる用語は、９０％以上、例えば９５％以上、特に９９％以上、更には９９．５％以上、また、１００％を含み得る。「有する」なる用語は、「有する」なる用語が「から成る」を意味する実施形態も含む。

さらに、説明中及び請求項中の、第１の、第２の、第３の、などの用語は、同様の要素を区別するために使用され、必ずしも順番又は年代順を説明するものではない。このように使用される用語は、適切な状況下で入れ替え可能であるので、ここで説明された本発明の実施形態は、ここで説明又は図示された以外の順序で動作可能であることが理解されるべきである。

ここでのデバイスは、他のデバイス同様、動作中について説明されている。当該技術分野における当業者にとって明らかであるように、本発明は、動作の方法又は動作中のデバイスに限定されない。

なお、上記の実施形態は、本発明を限定するものではなく、当該分野における当業者は、添付の請求項の範囲から逸脱することなく、多くの代替的な実施形態を設計できるであろうことに留意すべきである。請求項において、括弧中の任意の参照符号は、請求項を限定するものとみなされるべきでない。「有する」なる動詞の使用、及び、当該動詞の活用は、請求項に記載された要素又はステップ以外の要素又はステップの存在を除外しない。要素の先頭にある冠詞「ａ」又は「ａｎ」は、かかる要素が複数存在することを除外しない。本発明は、幾つかの異なる要素を有するハードウェアにより、及び、適切にプログラムされたコンピュータにより、実装されることができる。幾つかの手段を規定している装置クレームでは、これらの幾つかの手段が、全く同一のハードウェア部品によって実現され得る。特定の特徴が、相互に異なる従属項において言及されているという単なる事実は、これらの特徴の組み合わせが好適に用いられないということを示すものではない。

本発明の実施形態が、対応する参照符号が対応する部品を示す、添付の概略図を参照して、ほんの一例として、これより説明されるであろう。
図１ａは、無線電力供給ユニットの可能な実施形態を概略的に示している。 図１ｂは、無線電力供給ユニットの可能な実施形態を概略的に示している。 図１ｃは、無線電力供給ユニットの可能な実施形態を概略的に示している。 図１ｄは、無線電力供給ユニットの可能な実施形態を概略的に示している。 図２ａは、送信コネクタ及び受信コネクタの可能な実施形態を概略的に示している。 図２ｂは、送信コネクタ及び受信コネクタの可能な実施形態を概略的に示している。 図３ａは、透過性カバー、照明ユニット、及び、無線電力供給ユニットの配置の実施形態を概略的に示している。 図３ｂは、透過性カバー、照明ユニット、及び、無線電力供給ユニットの配置の実施形態を概略的に示している。 図３ｃは、透過性カバー、照明ユニット、及び、無線電力供給ユニットの配置の実施形態を概略的に示している。 図３ｄは、透過性カバー、照明ユニット、及び、無線電力供給ユニットの配置の実施形態を概略的に示している。 図３ｅは、透過性カバー、照明ユニット、及び、無線電力供給ユニットの配置の実施形態を概略的に示している。 図３ｆは、透過性カバー、照明ユニット、及び、無線電力供給ユニットの配置の実施形態を概略的に示している。 図３ｇは、透過性カバー、照明ユニット、及び、無線電力供給ユニットの配置の実施形態を概略的に示している。 図４ａは、無線電力供給ユニットと、照明システムなどの電子デバイスの組み合わせの態様を示している。 図４ｂは、無線電力供給ユニットと、照明システムなどの電子デバイスの組み合わせの態様を示している。 図４ｃは、無線電力供給ユニットと、照明システムなどの電子デバイスの組み合わせの態様を示している。 図４ｄは、無線電力供給ユニットと、照明システムなどの電子デバイスの組み合わせの態様を示している。 図４ｅは、無線電力供給ユニットと、照明システムなどの電子デバイスの組み合わせの態様を示している。 各図は、必ずしも縮尺通りではない。

図１ａは、（外部）電源１と、無線電力供給ユニット１００が無線電力を供給し得る受信コネクタ３２０を有する電子デバイス３００とともに、無線電力供給ユニット１００を概略的に示している。

無線電力供給ユニット１００は、交流信号生成ユニット１１０を持つ筐体２００を有する。筐体は、例えば、硬いプラスチック材料であってもよい。好ましくは、筐体２００は、５ｍｍより小さい、例えば０．５ｍｍ以下の高さｈを持つ。ここで、当該高さは、筐体２００の上面２０１と筐体２００の底面２０２との間である。

無線電力供給ユニット１００は、ソケット（又はプラグ）、あるいは、（プラグを備えた）電線などの外部電力供給コネクタ１０５を更に有する。外部電力供給コネクタ１０５は、交流信号生成ユニット１１０と電気的に接続されている。当該態様では、無線電力供給ユニット１００は、例えば、低電圧供給を生成するアダプタを通じて、電源１に接続されていてもよい。電源１は、無線電力供給ユニット１００の一部ではなく、理解の目的のためだけに示されている。

さらに、無線電力供給ユニット１００は、交流信号生成ユニット１１０と電気的に接続されている送信コネクタ１２０を有する。送信コネクタ１２０は、交流信号により無線電力をデバイス３００の外部受信コネクタ３２０に伝達するように構成されている。各部品間の電気的接続は、外部電力供給コネクタ１０５を交流信号生成ユニット１１０と接続するワイヤ１０６、及び、交流信号生成ユニット１１０を送信コネクタ１２０に接続するワイヤ１１１で示されている。

例として、無線電力供給ユニット１００は、（照明システムなどの）デバイス３００などの外部デバイスを制御するために使用され得る制御ユニット１３０を更に有する。制御ユニット１３０は、後述される実施形態では存在しているが、添付の図面では、常には描かれていない。

特に、送信コネクタ１２０と受信コネクタ３２０との間には、絶縁材料がある。例えば、プラスチック被覆が、送信コネクタ１２０の上に配置され得る。例として、かかるオプションの被覆が、符号２６０（上面２０１の上の点線構造を参照）で描かれている。接着性の被覆が付与されてもよいことに留意すべきである。符号２６０は、ステッカーのオプションも含む。存在する場合、（オプションの被覆２６０などの）追加的な層、又は、無線電力供給ユニット１００の一部である他の属性が、高さ要件に含まれる。

交流信号生成ユニット１１０と送信コネクタ１２０とを接続する電気的接続１１１は、特に、５０ｃｍより長くなく、例えば２０ｃｍより長くなく、とりわけ約１０ｃｍより長くない。

図１ｂは、無線電力供給ユニット１００が分岐ユニット２５０を更に有する実施形態を概略的に示している。分岐ユニット２５０は、送信コネクタ１２０を有する。分岐ユニット２５０は、無線給電されるべき照明システム（下記参照）などの電子デバイスの少なくとも一部の上に配置されるように用いられ得る。この手法の利点は、電源及び照明システムが、重なり合う代わりに、隣り合って配置されるため、電源及び照明システム（下記参照）の合計高さが、大きくなり過ぎないことである。これは、コネクタのベースが、本質的に厚みのある電子部品を含むためである。例として、外部電力供給コネクタ１０５は、ここでは、（電気ケーブルが差し込まれる）ソケットのみである。図１ｃは、図１ｂに示された概略図と同じだが、より低い分岐ユニット２５０を有する実施形態を概略的に示している。例として、ここでは、外部電力供給コネクタ１０５が、例えば、外部電力供給ソケットに差し込まれるケーブルである。

図１ｄは、送信コネクタ１２０が交流信号生成ユニット１１０と可撓接続されている実施形態を概略的に示している。分岐ユニット２５０は、送信コネクタ１２０と接続された電線を有していてもよい。当該態様では、筐体２００から離れて、送信コネクタ１２０が、（受信コネクタ（図示省略）に）付与され得る。これは、各部品の配置の自由度を高める。ここで、（コイルなどの）送信コネクタ１２０は、符号２６０で示されているように、ステッカーを有していてもよい。送信コネクタ１２０と筐体２００、特に交流信号生成ユニット１１０との間の電気的接続１１１の長さは、５０ｃｍより小さく、一般的には１０ｃｍよりも小さい。

図２ａ及び図２ｂは、無線電気的エネルギーを伝達するための２つの実施形態をそれぞれ概略的に示している。図２ａの実施形態では、送信コネクタ１２０と受信コネクタ３２０との両方が、誘導電力伝達のためのコイル１２１、３２１をそれぞれ有する。図２ｂの実施形態では、容量結合電力伝達により、送信コネクタ１２０から受信コネクタ３２０に無線電気的エネルギーを伝達するために、符号１２２、３２２でそれぞれ示されたキャパシタが付与されている。

図３ａ〜図３ｇは、電子デバイス３００を有する配置４００の幾つかの可能な実施形態を概略的に示している。ここで、上記配置は、光透過性カバー４１０と、（電子デバイス３００としての）照明システム４２０とを有する。照明システム４２０は、光透過性カバー４１０を通じて照明システム光４２１を供給するように構成されている。さらに、照明システム４２０は、無線電力供給ユニット１００の送信コネクタ１２０の交流信号により、無線電力を受信するように構成された受信コネクタ３２０を有する。

光透過性カバー（「カバー」）４１０は、任意の材料であってもよく、任意の層厚さを持っていてもよいが、材料及び層厚さは、照明システム４２０の照明システム光４２１に対して透過性を持つように選択される。カバー４１０は、例えば、テキスタイル上の被覆、壁紙、石膏などの、カーペット又はカーペット層、テキスタイル又はテキスタイル層であってもよい。ある実施形態では、上記配置４００は、無線電力供給ユニット１００を含むが、本発明は、無線電力供給ユニット１００を具備しない配置４００についても対象としている。カバーは、配置が適用された場合にユーザ又は他の観察者に見える前面４１１を有する。さらに、カバーは、前面４１１の上流にある背面４１２を持つ。

「上流」及び「下流」なる用語は、光生成手段（ここでは、照明システム、特に、かかる照明システムに含まれ得るＬＥＤなどの光源）からの光の伝搬に対する部品又は機能の配置に関し、光生成手段からの光のビーム内の第１の位置に対して、光生成手段により近い光のビーム内の第２の位置が「上流」であり、光生成手段から離れた光のビーム内の第３の位置が「下流」である。透過性カバー４１０は、このため、照明システム４２０の下流にある。

図３ｂは、カバー４１０がテキスタイル層５１を有する配置４００の実施形態を概略的に示している。

図３ｃは、配置４００がテキスタイル製品５０を有しており、照明システム４２０がテキスタイル製品５０内に組み込まれた、配置４００の実施形態を概略的に示している。ここで、一例として、テキスタイル製品５０は、２つのテキスタイル層５１を有しおり、２つのテキスタイル層５１の間に照明システム４２０が配置されている。カバー層４１０／層５１は、例えば、塩化ビニル（ＰＶＣ）被覆であってもよい。

図３ｄは、カバー４１０がカーペット層６１を有する配置４００の実施形態を概略的に示している。

図３ｅは、配置４００がカーペット製品６０を有しており、照明システム４２０がカーペット製品６０内に組み込まれた実施形態を概略的に示している。図３ｅは、例として、複数の照明システム４２０を有する配置の実施形態についても示している。上記のように、外部電源１は、無線電力供給ユニット１００又は配置４００の一部ではない。

特定の例が図３ｆに示されている。図３ｆは、カーペット又はカーペットタイル６０を有する配置４００の実施形態を概略的に示している。ここで、照明ユニット４２０が、カーペット又はカーペットタイル内に組み込まれている。送信コネクタ１２０は、照明ユニット４２０の受信コネクタ３２０に電力を送信するように設けられている。この図は、光透過性の一次バッキング５０１、一次バッキング５０１を通じてパイルを形成するように房を付けられた繊維（又は、糸）５０２、対向する糸を一次バッキング５０１に固定する予め被覆された接着被覆５０３、寸法安定性を供給し得る補強スクリム５０５、及び、補強スクリム５０５を一次バッキング５０１に固定し得るバッキング接着剤５０４についても示している。

図３ｇは、（１）床、壁、及び、天井を含むグループから選択された支持体４５０、（２）ここで説明されるような、無線電力供給ユニット１００、及び、壁紙、カーペットなどの光透過性カバー４１０を持つ積層４４０を有する配置４００の実施形態を概略的に示している。例として、例えば、リモートコントロールとして、照明システム４２０、より正確には照明システム４２０によって生成された照明システム光４２１を制御するための外部制御装置３０が示されている。

図４ａは、無線電力供給ユニット１００の実施形態と、受信コネクタ３２０を有する電子デバイス３００との組み合わせを概略的に示している。電力供給ユニット１００及び電子デバイス３００は、使用されるように、即ち、必要に応じて電力供給が実施され得るように配置されている。例えば、電子デバイスは、照明システム（上記参照）であってもよい。ここで、電子デバイス３００は、特に、分岐ユニット２５０の少なくとも一部を受け入れるように構成された凹部３１１を有する。当該態様では、符号ｈ１で示される上記組み合わせの合計の高さは、５ｍｍよりも小さく、例えば１ｍｍよりも小さくてもよい。図４ｂは、代替的な実施形態を概略的に示している。両実施形態において、凹部は、分岐ユニット２５０の少なくとも一部を受け入れるように構成されており、これは、当該組み合わせの小型化及び頑丈性を与え、且つ、当該組み合わせの高さの観点からも有益である。電力供給ユニット１００の高さは、符号ｈで示されており、電子デバイスの高さは、符号ｈ２で示されており、電力供給ユニット１００と電子デバイス３００との組み合わせの高さは、ｈ１で示されている。図４ａ及び図４ｂで概略的に示された構成は、好ましくは、５ｍｍより小さい高さ、例えば１ｍｍより小さい高さを持つ。

図４ｃは、電力供給ユニット１００の少なくとも一部を電子デバイス３００の凹部３１０内に配置可能な符号３１０で示された他のタイプの凹部を概略的に示している。これは、当該組み合わせを小型化及び頑丈化し、当該組み合わせの高さの観点からも有益である。特に、電力供給ユニット１００の少なくとも一部を受け入れるために構成された電子デバイス３００の凹部３１０は、ここでは、第１の凹部３１０としても示されており、特に、分岐ユニット２５０の少なくとも一部を受け入れるために構成された凹部３１１は、ここでは、第２の凹部３１１としても示されている。

図４ｄは、第１の凹部３１０と第２の凹部３１１との両方が電子デバイスに含まれる実施形態を概略的に示している。第１の凹部３１０は、電力供給ユニット１００の少なくとも一部を合わせるように用いられてもよく、第２の凹部３１１は、分岐ユニット２５０の少なくとも一部を受け入れるように用いられてもよい（電力供給ユニット１００と分岐ユニット２５０との両方は、明確化のために図示されていない）。当該分野における当業者にとって明らかであるように、第２の凹部３１１は、一例として図４ｄに概略的に示されているように、受信コネクタ３２０を有していてもよい。図４ｄに概略的に示されるような実施形態は、同じ高さ（それぞれ、ｈ及びｈ２、他の図面を参照）を持つ、無線電力供給ユニット１００と（照明システムなどの）電子デバイス３００との隣接配置の実施形態を可能とし、これは、頑丈であり、見ため的にも有益である。あるいは、電力供給ユニットの高さｈは、損傷から電力供給ユニットをより良く保護するために、電子デバイスの高さｈ２よりも少しだけ小さい。例えば、カーペットを具備する組み合わせが用いられる場合、人々は、上記配置の上面に立つであろうから、電力供給ユニットのためにより小さな高さを用いることは、当該ユニットにかかる応力を幾らか軽減することになる。

図４ｅは、分岐ユニット２５０が電子デバイス３００の上に少なくとも部分的に配置された実施形態を概略的に示している。当該態様では、送信コネクタ１２０から受信コネクタ３２０への電気的エネルギー伝達が促進可能となる。

分岐ユニット２５０の高さは、とても小さく、例えば１ｍｍよりも小さく、０．５ｍｍよりも小さく、特に０．２５よりも小さく、０．０５ｍｍ〜１ｍｍの範囲にあり、例えば０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲にあり、例えば０．１ｍｍであってもよい。これは、例えば、分岐ユニット２５０が送信コイル１２０を有するステッカーである場合である。当該態様では、高さ（ｈ１）が、できる限り低く保たれる。上記配置の頑丈性及び見た目のために、これは、有益であろう。

図４ｅを参照するに、これは、高さｈ１と高さｈ２との間の違いが０．５ｍｍよりも小さく、例えば０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍであり、例えば０．１ｍｍであることを示している。

電力供給ユニット１００の可能な高低差、又は、筐体２００と電線などの外部電力供給コネクタ１０５との間の可能な高低差は、特に、傾斜面によって接続される。

図４ｅを参照するに、筐体２００の上面２０１は、筐体の高さｈと外部電力供給コネクタ１０５の高さとを接続する部分を有する。これは、電力供給ユニット１００の頑丈性を向上させる。例として、光透過性カバー４１０が概略的に図示されている。

図４ａ〜図４ｅを参照するに、これらの実施形態は、照明システム４２０及び電力供給ユニット１００の使用中に、電力供給ユニット１００から照明システム４２０への無線電力伝達ができるように配置された場合に、照明システム４２０と電力供給ユニット１００との高さｈ１を、５ｍｍよりも小さく、とりわけ１ｍｍよりも小さくすることを可能とする実施形態の例である。

図１ｂ〜図１ｄ、図３ａ、図３ｅ〜図３ｇ、及び、図４ａ〜図４ｅを参照するに、上記の電力供給ユニット１００は、制御ユニット１３０を更に有していてもよい。

Claims (15)

1. 交流信号生成ユニットを有する筐体と、
   前記交流信号生成ユニットと電気的に接続される、無線電力供給ユニットを電源に接続するための外部電力供給コネクタと、
   前記交流信号生成ユニットと電気的に接続され、交流信号により無線電力を外部受信コネクタに伝達する送信コネクタと、を有し、
   前記無線電力供給ユニットは、５ｍｍより小さい高さを持つ、無線電力供給ユニット。
2. 前記送信コネクタを有する分岐ユニットを有する、請求項１記載の無線電力供給ユニット。
3. 前記分岐ユニットは、接着層を有する、請求項２記載の無線電力供給ユニット。
4. 前記送信コネクタは、前記交流信号生成ユニットと可撓接続されている、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無線電力供給ユニット。
5. 前記無線電力供給ユニットは、前記送信コネクタを介して電力を受ける照明システムを制御するための制御ユニットを有し、前記制御ユニットは、外部制御装置から制御信号を受信する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線電力供給ユニット。
6. 前記送信コネクタは、誘導電力伝達、共振誘導電力伝達、容量結合電力伝達、又は、共振容量結合電力伝達、特に、共振誘導電力伝達により前記交流信号を伝達する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の無線電力供給ユニット。
7. １ｍｍより小さい高さを持つ、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の無線電力供給ユニット。
8. 光透過性カバーと、前記光透過性カバーを通じて照明システム光を供給する照明システムとを有し、前記照明システムは、無線電力を受ける受信コネクタを有する、配置。
9. 前記配置は、テキスタイル製品を有し、前記照明システムは、前記テキスタイル製品内に埋め込まれる、請求項９記載の配置。
10. 前記配置は、カーペット製品を有し、前記照明システムは、前記カーペット製品内に埋め込まれる、請求項８又は９に記載の配置。
11. 前記光透過性カバーは、特に、ビニール製壁紙及びガラス繊維製壁紙の少なくともいずれかである壁紙と、特に、石の石膏、スタッコの石膏、合成樹脂の石膏、粗面仕上げの石膏、石灰岩の石膏、及び、ベネチア石膏の少なくともいずれかである石膏と、を含むグループから選択される材料を有する、請求項８記載の配置。
12. 前記配置は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の無線電力供給ユニットを有する、請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の配置。
13. 前記照明システム及び前記無線電力供給ユニットの使用中、前記無線電力供給ユニットから前記照明システムに無線電力の伝達が可能である場合、前記照明システム及び前記無線電力供給ユニットの高さは、５ｍｍよりも小さく、特に、１ｍｍよりも小さい、請求項１２記載の配置。
14. 前記照明システムは、前記無線電力供給ユニットの少なくとも一部を受け入れるための凹部を持つ、請求項１２又は１３に記載の配置。
15. 床、壁、及び、天井を含むグループから選択される支持体と、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の無線電力供給ユニットと、前記光透過性カバーと、を持つ積層を有する、請求項８乃至１４のいずれか１項に記載の配置。

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